عناصر زیست‌محیطی دریایی شامل هواشناسی دریایی، هیدرولوژی دریایی، زمین‌شناسی و ژئوفیزیک دریایی، فیزیک دریا، شیمی دریا، زیست‌شناسی دریا و غیره می‌شود. این عناصر شامل عناصر چندبعدی مانند سطح مشترک دریا و هوا و جو پایینی (مانند ابر، باران، مه، فشار هوا، دما و غیره)، سطح دریا (مانند ...)باد، امواج، یخ، امواج طوفان، اسپری نمک، تابش خورشیدی، دما، شوری، جزر و مد،و غیره)، زیر آب (مانندامواج داخلی، گردش خون، ترموکلاین‌ها، کانال‌های صوتی، چگالی، رسانایی، عمقو غیره) و بستر دریا (مانند زمین‌شناسی، ژئومورفولوژی، میدان مغناطیسی، میدان ثقل و غیره).

طبقه‌بندی تجهیزات سنجش محیط دریایی

تجهیزات درک محیط دریایی برای به دست آوردن اطلاعات محیط دریایی طراحی شده‌اند، که همان چیزی است که ما معمولاً به عنوان تجهیزات مشاهده، تحقیق، نظارت و نقشه‌برداری دریایی از آن یاد می‌کنیم. این تجهیزات شامل انواع مختلف حسگرها، جمع‌آوری‌کننده‌ها، پردازنده‌ها و سکوهای مشاهده مختلف ثابت و متحرک فضایی، هوایی، ساحلی و دریایی (سطحی و زیرآبی) است که روی آنها حمل می‌شوند.

طیف گسترده‌ای از دستگاه‌های درک محیط دریایی وجود دارد. بر اساس عناصر محیطی، می‌توان آنها را به دما، شوری، عمق، امواج، جریان‌ها، جزر و مد، باد، صدا و میدان مغناطیسی و غیره تقسیم کرد. بر اساس حسگرها، می‌توان آنها را به آکوستیک، نوری، الکتریکی، حرارتی و مغناطیسی و غیره تقسیم کرد. بر اساس اصول ساختاری، می‌توان آنها را به ابزارهای صوتی، ابزارهای نوری، ابزارهای الکترونیکی، ابزارهای مکانیکی و ابزارهای سنجش از دور و تله‌متری و غیره تقسیم کرد. بر اساس حامل‌های مختلف، می‌توان آنها را به ابزارهای کشتی، ابزارهای غوطه‌ور، ابزارهای شناور، ابزارهای ایستگاه ساحلی، ابزارهای هواپیما و ماهواره و غیره تقسیم کرد. بر اساس اقلام اندازه‌گیری شده، می‌توان آنها را به ابزارهای اندازه‌گیری دما، ابزارهای اندازه‌گیری شوری، ابزارهای اندازه‌گیری موج، ابزارهای اندازه‌گیری جریان، ابزارهای نمک مواد مغذی، ابزارهای گرانش و نیروی مغناطیسی، ابزارهای تشخیص رسوبات کف، ابزارهای پلانکتون و موجودات کف‌زی و غیره تقسیم کرد.

تجهیزات درک محیط زیست دریایی را می‌توان به چهار دسته اصلی طبقه‌بندی کرد، یعنی ابزارهای مشاهده خواص فیزیکی دریا، ابزارهای مشاهده خواص شیمیایی دریا، ابزارهای مشاهده بیولوژیکی دریا و ابزارهای مشاهده زمین‌شناسی و ژئوفیزیک دریا. در میان آنها، ابزارهای مشاهده دریایی برای کشتی‌ها بیشترین تنوع را دارند. بر اساس روش‌های عملکردشان، می‌توان آنها را به انواع یکبار مصرف، خودبازگشته، معلق و یدک‌کش تقسیم کرد. ابزارهای یکبار مصرف با انداختن قطعات حسگر خود به دریا استفاده می‌شوند و داده‌های مشاهده شده از طریق سیم یا امواج رادیویی به کشتی منتقل می‌شوند. حسگرها پس از استفاده بازیابی نمی‌شوند. ابزارهای خودبازگشته در حین مشاهده به دریا فرو می‌روند و پس از اتمام کار اندازه‌گیری یا نمونه‌برداری، بالاست را برداشته و با شناوری خود به سطح دریا بازمی‌گردند. ابزارهای معلق توسط بوم وینچ کشتی از کنار کشتی به دریا فرستاده می‌شوند و برای مشاهده در هنگام لنگر انداختن یا شناور شدن کشتی استفاده می‌شوند. ابزارهای یدک‌کش از عقب کشتی به دریا قرار می‌گیرند و برای مشاهده در حال حرکت به پشت کشتی یدک‌کشیده می‌شوند.

تجهیزات مشاهده، بررسی، پایش و نقشه‌برداری اقیانوس، از نظر نوع ابزار، عناصر اندازه‌گیری، روش‌های عملیاتی، پردازش داده‌ها و نتایج کاربردی، ویژگی‌های مشترک زیادی دارند. با این حال، اهداف کاربردی و الزامات مربوط به نتایج آنها متفاوت است، بنابراین اغلب طبقه‌بندی‌های خاص دشوار است. به عنوان مثال، یک کشتی نقشه‌برداری اقیانوس می‌تواند هم به عنوان یک پلتفرم عملیاتی برای بررسی اقیانوس و هم به عنوان یک پلتفرم عملیاتی برای نظارت و نقشه‌برداری اقیانوس عمل کند. مثال دیگر، دستگاه اندازه‌گیری جریان داپلر آکوستیک (ADCP) است که یک محموله مشاهده‌ای برای هر دو مورد بررسی اقیانوس و نظارت بر اقیانوس است و هنگامی که در برنامه‌ریزی پروژه‌های ساخت ترمینال اقیانوسی استفاده می‌شود، به یک محموله مشاهده‌ای برای نقشه‌برداری اقیانوس تبدیل می‌شود.

تجهیزات سنجش اقیانوس شامل سکوهای مختلف اقیانوسی مانند ماهواره‌های سنجش از دور، هواپیماهای بدون سرنشین، گلایدرهای موج‌پیمای، گلایدرهای زیرآبی، وسایل نقلیه زیرآبی خودران (AUV)، زیردریایی‌های بدون سرنشین کنترل از راه دور، قایق‌های بدون سرنشین سطحی، سیستم‌های مستقر در بستر دریا، کشتی‌های نقشه‌برداری اقیانوسی و...شناورهای اقیانوسی، شبکه‌های مشاهده اقیانوس در زمان واقعی، و همچنین بار یا حسگرهایی مانند آکوستیکپروفایلرهای جریان داپلر (ADCP)، عمق‌سنج‌های چند پرتویی، سونار روزنه مصنوعی (SAS)، ابزارهای دما-شوری-عمق (CTD)، مغناطیس‌سنج‌های اقیانوسی، سونارهای اسکن جانبی، گرانش‌سنج‌های اقیانوسی، سیستم‌های لرزه‌نگاری تک کاناله، کنتورهای جریان حرارتی کف دریا، سیستم‌های موقعیت‌یابی صوتی زیر آب، تله‌های رسوب، سیستم‌های سونار سه‌بعدی، کنتورهای سطح آب و تجهیزات ناوبری اینرسی زیر آب.